Nuova teoria sulla fine dell’Universo: cosa e quando succederà, secondo lo studio

Secondo un nuovo, affascinante modello cosmologico, fra 7 miliardi di anni l'Universo inizierà a restringersi, fino a quando, dopo altri 13 miliardi di anni, non darà vita a quello che gli scienziati chiamano “Big Crunch”. In parole semplici, tra 20 miliardi di anni l'Universo collasserà su se stesso, trasformando tutta la materia e l'energia presenti in una singolarità, ovvero un punto nello spazio-tempo in cui le leggi della Fisica perdono di significato e tendono all'infinito. Il Big Bang, ovvero il momento che ha determinato l'inizio dell'espansione universale circa 13,8 miliardi di anni fa, avrebbe avuto origine proprio da singolarità.

Ciò è piuttosto interessante perché in base a diverse teorie, Big Bang e Big Crunch sarebbero fenomeni ciclici e collegati; l'Universo tenderebbe infatti a “rimbalzare” (Big Bounce) da uno stadio all'altro. Un ciclo completo durerebbe circa 33 miliardi di anni. Tutto sarebbe legato al ruolo dell'inafferrabile energia oscura, la misteriosa fonte di energia – rilevabile indirettamente dall'influenza gravitazionale – alla base dell'attuale allontanamento accelerato delle galassie, che rappresenta il 70 percento della massa e dell'energia del cosmo. Ora, secondo il nuovo studio, grazie a calcoli sull'energia oscura conosciamo le possibili tempistiche della fine dell'Universo (e del nuovo inizio).

A determinare che tra 20 miliardi di anni l'Universo collasserà in una singolarità, dopo aver invertito l'attuale processo di espansione, è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Università Cornell di Ithaca (Stati Uniti), che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Centro Internazionale di Fisica di Donostia (Spagna) e dell'Istituto Tsung-Dao Lee – Università Jiao Tong di Shanghai. I ricercatori, coordinati dal professor S.H. Henry Tye, docente presso il Dipartimento di Fisica dell'ateneo americano, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver analizzato i dati raccolti da due dei più importanti e virtuosi progetti di studio dell'energia oscura, il Dark Energy Survey (DES) e il Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Il primo, concluso nel 2019, si basava sulle informazioni raccolte dalla fotocamera DECam installata sul Telescopio Blanco del Cerro Tololo Inter-American Observatory (Cile); il secondo, erede spirituale del primo e ancora in corso, si basa su quelle catturate dal telescopio Mayall presso l'osservatorio Kitt Peak in Arizona.

Come indicato, l'energia oscura non è osservabile direttamente (oscura sta a significare proprio questo), ma ne possiamo cogliere l'influenza gravitazionale analizzando il redshift delle galassie, ovvero lo spostamento verso il rosso, che equivale a un allontanamento accelerato. Questo distanziamento tra i vari oggetti celesti sarebbe legato proprio all'azione dell'energia oscura, caratterizzata da una pressione negativa che agisce contro la gravità. Secondo il modello cosmologico più accreditato, il CDM (Lambda-Cold Dark Matter), si prevede che a causa dell'energia oscura l'Universo tenderà ad espandersi per sempre, fino a quando non diventerà un immenso telo vuoto e freddo con le galassie distanti e invisibili le une alle altre (Big Freeze). Secondo il nuovo studio, tuttavia, l'energia oscura non si comporterebbe come una costante cosmologica a pressione appunto costante, ma dinamica. In parole molto semplici, a un certo punto smetterebbe di far allontanare le galassie, ma inizierebbe a trascinarle le une contro le altre verso il centro del cosmo, come una sorta di elastico che ha smesso di estendersi e inizia a contrarsi. Fino alla singolarità del Big Crunch. Nel processo sarebbe coinvolta una particella nota come assione.

Secondo le stime degli scienziati, tutto il processo – dal Big Bang al Big Crunch – durerebbe circa 33 miliardi di anni. La contrazione inizierebbe a circa 20 miliardi di anni dal Big Bang; poiché in questo momento l'età dell'Universo è stimata in 13,8 miliardi di anni, il processo di restringimento avrebbe inizio tra 7 miliardi di anni. Chiaramente parliamo di fisica teorica estrema con un elevatissimo grado di incertezza; non conosciamo ancora i “segreti” dell'energia oscura, ma nei prossimi anni o decenni potremmo recuperare quei dati in grado di chiarire il destino dell'Universo, ovvero se sarà realmente destinato a espandersi all'infinito o a contrarsi e collassare nel Big Crunch, seguito da un nuovo Big Bang.

Ciò che è certo è che questi fenomeni non riguarderanno minimamente l'essere umano, a meno che non ci trasformeremo in una specie multiplanetaria in grado di conquistare i pianeti abitabili attorno ad altre stelle. Il destino della Terra è infatti segnato; a causa della trasformazione del Sole in una gigante rossa, dovuto dell'esaurimento dell'idrogeno, il nostro pianeta verrà inglobato dalla stella o espulso dal sistema entro 2 miliardi di anni. Ma già fra 1 miliardo di anni si stima che radiazioni e temperature renderanno la Terra inospitale per la vita, sempre che non ci disintegreremo prima tra cambiamento climatico, IA e armi atomiche. Recentemente un altro studio ha determinato che una stella vagabonda di passaggio – ne incontriamo una ventina entro 3,26 anni luce ogni milione di anni, secondo i calcoli – sarebbe in grado di far schiantare la Terra contro un altro pianeta o espellerla dal Sistema solare. Insomma, il Big Crunch non sarebbe certo il primo dei problemi per gli esseri umani del futuro. I dettagli della nuova ricerca “The Lifespan of our Universe” non ancora sottoposta a revisione paritaria sono stati pubblicati su ArXiv.